CN107046214B - 一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具 - Google Patents
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Abstract
一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，属于电气工程技术领域，其特征在于是专门针对变电站继电保护二次回路标准电流端子的模块化短接工具。该短接工具包括A模块、B模块、C模块和D模块四种不同的模块，四种模块之间通过插接任意组合成完整的电气连接件，能够满足现场工作对相邻标准电流端子、不相邻标准电流端子和标准电流端子排两侧三种基本，甚至更复杂情况的短接要求。将电气连接件直接插接在电流端子排上实现对电流二次回路的短接。本发明具有使用方便灵活，电气连接可靠的优点，同时组合后的电气连接件外形整齐小巧，有效的避免了现场工作对电流短接的影响。
Description
技术领域
本发明一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，属于电气工程技术领域，具体涉及一种电气连接工具，专门针对变电站继电保护二次回路中标准电流端子的短接工具。
背景技术
变电站继电保护会有很多涉及到电流二次回路改接的检修或者改扩建的工作，例如更换电流互感器、同步向量测量装置更换、稳定控制系统改造等。对电流二次回路改接，尤其是间隔不停电条件下改接时，为了防止电流互感器二次侧开路，需要对电流互感器二次回路进行短封操作。现场作业中一般使用两种方案进行电流回路短封，即使用金属短接片短接和继电保护专用电流实验线短接。使用金属短接片短时，要根据短接端子的个数对金属短接片长度进行裁剪，然后用螺丝与标准电流端子排（俗称凤凰端子）紧固连接实现回路短封。此方法虽然连接可靠但是螺丝紧固较为繁琐，只能应用在连续相邻端子的情况。使用电流实验线可以按需任意短接端子，短接时需要首尾相连大量的电流实验线，使得工作现场短接后的端子排繁乱。当邻近短接处有继电保护工作时，工作人员极易钩挂扯拽到电流实验线，造成已短封好的实验线松动脱落，发生电流二次回路开路威胁人员和设备的安全。又如中国实用新型专利（专利号：201520407026.8）继电保护用万能端子短接器，使用时需要用连接片将被短接端子和短接器中的导电柱相连，这种在端子排外扩装置的方法不适用于有回路改接的现场使用。又如中国发明专利（专利号：201310447177.1）一种组合式二次端子短路接线排，只适用于短接相邻连续端子时的情况，而且接线排插块之间的连接依靠弹性铜片，频繁使用之后可能出现因铜片形变断裂造成插块接触不良的情况，可靠性不高。再如，中国发明专利（专利号：201410454227.3）短接端子和短接端子排，包括连接座和导电棒，两者依靠螺纹孔连接，多个连接座通过弹簧夹片和与之匹配的矩形凹槽依次插接，并且不可兼容电流试验线，只能应用在短接端子排单侧端子时的情况，使用范围有限。因此非常有必要发明一种使用方便灵活、短接牢靠、短小精悍的电流短接工具。
发明内容
本发明一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，目的在于为解决上述现有技术中急需解决的问题，从而提供一种专门针对变电站继电保护二次回路中标准电流端子的使用方便灵活、短接牢靠和短小精悍的模块化电气连接工具的技术方案。
本发明一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于这套工具由A模块、B模块、C模块和D模块四种模块组成，其中A模块由Ⅰ外部绝缘壳1、下金属插头2、上金属插头3、Ⅰ金属连接插孔4、Ⅰ内部导电芯5构成，B模块由Ⅱ外部绝缘壳6、上金属插头3、Ⅱ金属连接插孔7、Ⅰ内部导电芯5构成，C模块由Ⅲ外部绝缘壳8、下金属插头2、Ⅰ金属连接插孔4构成，D模块由Ⅳ外部绝缘壳9、下金属插头2、Ⅰ金属连接插孔4、Ⅱ金属连接插孔7、Ⅱ内部导电芯10构成，所述的D模块中Ⅰ金属连接插孔4连接于L型的Ⅱ内部导电芯10较长的一边，Ⅱ金属连接插孔7连接于L型的Ⅱ内部导电芯10较短的一边；所述下金属插头2的直径要与标准电流端子的插孔相匹配，用于连接标准电流端子，上金属插头3直径与下金属插头2相同，用于连接其他模块；所述Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端呈45度抛切，而且两者内径相同均等于上金属插头3的直径；所述Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7均可用于连接其它模块或者兼容电流实验线来扩展外回路；任意数量相同或者不同模块可通过上金属插头3与Ⅰ金属连接插孔4或者Ⅱ金属连接插孔7之间的插接方式自由组合形成不同的完整电气连接件，可满足各工作现场不同电流二次回路的短接需要；所述的四种模块的外部绝缘壳，在实际应用中可采用不同颜色以便区分。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块中包含的金属插头有两个，分别为下金属插头2和上金属插头3，与下金属插头2同轴连接的上面部分是Ⅰ金属连接插孔4，与上金属插头3相连的是Ⅰ内部导电芯5，Ⅰ内部导电芯5同时与Ⅰ金属连接插孔4直接连接，实现A模块的两个金属插头之间内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅰ外部绝缘壳1包裹，下金属插头2、上金属插头3和Ⅰ金属连接插孔4的上端裸露在Ⅰ外部绝缘壳1外。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块的下金属插头2和上金属插头3在同一垂直面内上下错置，错置的高度要大于下金属插头2的长度，两个金属插头的轴心间距离等于两个相邻电流二次回路用标准电流端子同一侧插孔的中心孔距。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块的Ⅰ外部绝缘壳1由垂直分支和倾斜分支组成，其中垂直分支向下延伸到下金属插头2与Ⅰ金属连接插孔4的连接处，倾斜分支上端水平切齐；所述的垂直分支和倾斜分支呈45度外角形状，这是为了兼顾模块整体长度和模块间的连接要求，既不至于将其插在端子排上外露部分太长影响现场工作，亦要保证模块间连接时有足够的电气接触面积。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的B模块与A模块相比缺少了下金属插头2，并且其Ⅱ金属连接插孔7的下端被Ⅱ外部绝缘壳6封闭，以便与标准电流端子之间相互绝缘，其余部分两者相同。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的C模块只有下金属插头2，与其同轴相连的是Ⅰ金属连接插孔4；所述的Ⅰ金属连接插孔4的外部覆盖形状相应的Ⅲ外部绝缘壳8，并且Ⅰ金属连接插孔4的上端裸露在外。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述C模块的Ⅲ外部绝缘壳8上部呈45度抛切，方便与其他模块配合。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块中的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7被L型的Ⅱ内部导电芯10连接构成内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅳ外部绝缘壳9包裹；所述的D模块中与Ⅰ金属连接插孔4同轴线相连的下面部分是下金属插头2。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端，以及下金属插头2裸露在Ⅳ外部绝缘壳9外，Ⅱ金属连接插孔7的下端被Ⅳ外部绝缘壳9封闭。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7之间的轴心距离，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯10较长一边时，等于单个标准电流端子水平方向两个插孔的中心孔距，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯10较短一边时，等于相邻标准电流端子同一侧插孔的中心孔距。
上述一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端所呈的抛切方向相反，方便与其他模块配合。
本发明一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具的优点在于：四种模块之间的自由组合以及模块与端子的连接都通过插接的形式完成，省去了螺栓紧固的繁琐工作。多个模块组合之后构成外形整齐、小巧的电气连接件，电气连接牢固可靠，避免了工作人员作业过程误碰电流实验线造成电流二次侧开路的严重事故。并且不同数量模块间的组合能够胜任变电站现场工作对电流二次回路中连续相邻标准电流端子、不相邻标准电流端子、不同侧标准电流端子之间，甚至更复杂的现场短接要求，非常便捷。
附图说明
图1为本发明A模块的主视图；
图2为本发明A模块的俯视图；
图3为本发明B模块的主视图；
图4为本发明C模块的主视图；
图5为本发明D模块的主视图；
图6为本发明D模块的俯视图；
图7为短接01至04号相邻标准电流端子的示意图；
图8为短接01到03号标准电流端子和不同侧的04号端子的示意图；
图9为短接01至04号相邻端子时组合成的四联电气连接件示意图；
图10为短接01、03、05、07号不相邻标准电流端子时组合成的七联电气连接件示意图；
图11为短接01到03号标准电流端子和不同侧的04号端子时组合的电气连接件示意图。
图中标号1——Ⅰ外部绝缘壳、2——下金属插头、3——上金属插头、4——Ⅰ金属连接插孔、5——Ⅰ内部导电芯、6——Ⅱ外部绝缘壳、7——Ⅱ金属连接插孔、8——Ⅲ外部绝缘壳、9——Ⅳ外部绝缘壳、10——Ⅱ内部导电芯。
具体实施方式
下面结合附图对短接邻标准电流端子、不相邻标准电流端子、不同侧标准电流端子三种基本情况的实施方案进行详细描述。
实施方式1
一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，这套工具由A模块、B模块、C模块和D模块四种模块组成，其中A模块由Ⅰ外部绝缘壳1、下金属插头2、上金属插头3、Ⅰ金属连接插孔4、Ⅰ内部导电芯5构成，B模块由Ⅱ外部绝缘壳6、上金属插头3、Ⅱ金属连接插孔7、Ⅰ内部导电芯5构成，C模块由Ⅲ外部绝缘壳8、下金属插头2、Ⅰ金属连接插孔4构成，D模块由Ⅳ外部绝缘壳9、下金属插头2、Ⅰ金属连接插孔4、Ⅱ金属连接插孔7、Ⅱ内部导电芯10构成，所述的D模块中Ⅰ金属连接插孔4连接于L型的Ⅱ内部导电芯10较长的一边，Ⅱ金属连接插孔7连接于L型的Ⅱ内部导电芯10较短的一边；所述下金属插头2的直径要与标准电流端子的插孔相匹配，用于连接标准电流端子，上金属插头3直径与下金属插头2相同，用于连接其他模块；所述Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端呈45度抛切，而且两者内径相同均等于上金属插头3的直径；所述Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7均可用于连接其它模块或者兼容电流实验线来扩展外回路；任意数量相同或者不同模块可通过上金属插头3与Ⅰ金属连接插孔4或者Ⅱ金属连接插孔7之间的插接方式自由组合形成不同的完整电气连接件，可满足各工作现场不同电流二次回路的短接需要；所述的四种模块的外部绝缘壳，在实际应用中可采用不同颜色以便区分；所述的A模块中包含的金属插头有两个，分别为下金属插头2和上金属插头3，与下金属插头2同轴连接的上面部分是Ⅰ金属连接插孔4，与上金属插头3相连的是Ⅰ内部导电芯5，Ⅰ内部导电芯5同时与Ⅰ金属连接插孔4直接连接，实现A模块的两个金属插头之间内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅰ外部绝缘壳1包裹，下金属插头2、上金属插头3和Ⅰ金属连接插孔4的上端裸露在Ⅰ外部绝缘壳1外；所述的A模块的下金属插头2和上金属插头3在同一垂直面内上下错置，错置的高度要大于下金属插头2的长度，两个金属插头的轴心间距离等于两个相邻电流二次回路用标准电流端子同一侧插孔的中心孔距；所述的A模块的Ⅰ外部绝缘壳1由垂直分支和倾斜分支组成，其中垂直分支向下延伸到下金属插头2与Ⅰ金属连接插孔4的连接处，倾斜分支上端水平切齐；所述的垂直分支和倾斜分支呈45度外角形状，这是为了兼顾模块整体长度和模块间的连接要求，既不至于将其插在端子排上外露部分太长影响现场工作，亦要保证模块间连接时有足够的电气接触面积；所述的B模块与A模块相比缺少了下金属插头2，并且其Ⅱ金属连接插孔7的下端被Ⅱ外部绝缘壳6封闭，以便与标准电流端子之间相互绝缘，其余部分两者相同；所述的C模块只有下金属插头2，与其同轴相连的是Ⅰ金属连接插孔4；所述的Ⅰ金属连接插孔4的外部覆盖形状相应的Ⅲ外部绝缘壳8，并且Ⅰ金属连接插孔4的上端裸露在外；所述C模块的Ⅲ外部绝缘壳8上部呈45度抛切，方便与其他模块配合；所述的D模块中的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7被L型的Ⅱ内部导电芯10连接构成内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅳ外部绝缘壳9包裹；所述的D模块中与Ⅰ金属连接插孔4同轴线相连的下面部分是下金属插头2；所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端，以及下金属插头2裸露在Ⅳ外部绝缘壳9外，Ⅱ金属连接插孔7的下端被Ⅳ外部绝缘壳9封闭；所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7之间的轴心距离，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯10较长一边时，等于单个标准电流端子水平方向两个插孔的中心孔距，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯10较短一边时，等于相邻标准电流端子同一侧插孔的中心孔距；所述的D模块Ⅰ金属连接插孔4和Ⅱ金属连接插孔7的上端所呈的抛切方向相反，方便与其他模块配合，当短接邻标准电流端子时模块组合情况下，短接需要若干A模块和一个C模块，连接时将A模块的上金属插头3插入另一个A模块的Ⅰ金属连接插孔4，如此依次连接直到最后一个A模块的上金属插头3插入C模块的Ⅰ金属连接插孔4形成完整的电气连接件，此时将此完整连接件中的若干下金属插头2插在所需要短接的端子上即告短接完成。如图7所示需要短接相邻标准电流端子01、02、03、04号端子时，取三个A模块和一个C模块依次连接形成四联电气连接件（如图9）插入01、02、03、04号端子形成短接回路。
实施方式2
当短接不相邻标准电流端子时模块组合情况下，短接需要若干A模块、若干B模块和一个C模块，A模块连接B模块时需将A模块的上金属插头3插入一个B模块的Ⅱ金属连接插孔7，B模块连接B模块时需将B模块的上金属插头3插入另一个B模块的Ⅱ金属连接插孔7，B模块连接A模块（或C模块）时需将B模块的上金属插头3插入一个A模块（或C模块）的Ⅰ金属连接插孔4，其他模块之间的插接方法和具体实施方式1相同。根据所需短接的标准电流端子情况，插接模块时不需要短接的标准电流端子所对应的模块为B模块，其余的对应为A模块或C模块，最后将插接成的完整电气连接件的下金属插头2插在所需要短接的端子上即告完成。例如需要短接01、03、05、07号标准电流端子时，取三个A模块、三个B模块和一个C模块，按相间排列的端子短接要求，分别将A模块和B模块相间插接，在末尾补充一个C模块形成七联电气连接件（如图10）插接在01、03、05、07号标准电流端子上完成短接。其它同实施方式1 。
实施方式3
短接不同侧标准电流端子时模块组合情况。本方式下短接需要若干A模块和D模块，A模块连接D模块时需将A模块的上金属插头3插入D模块的Ⅱ金属连接插孔7，A模块之间的插接如同具体实施方式1。根据所需短接的标准电流端子情况，插接模块时与其他标准电流端子不在一侧的端子所对应的模块为D模块，其余的对应为A模块，如此形成跨端子排两侧的电气连接件，最后将此完整连接件的若干下金属插头2插在所需要短接的端子上即告完成。D模块中Ⅰ金属连接插孔4可用于扩展其他模块，插接对象为其他模块的上金属插头3。例如需短接01、02、03、04号标准电流端子，但04、05号标准电流端子的左侧插孔已经被金属短接片用螺丝短接（如图9所示）时，取三个A模块和一个D模块，先将三个A模块插接，然后再与D模块连接形成跨端子排两侧的四联电气连接件（如图11所示），再将四联电气连接件的下金属插头2插接在01、02、03号标准电流端子左侧插孔和04号标准电流端子右侧插孔上完成短接。其它同实施方式1 。
Claims (10)
1.一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于这套工具由A模块、B模块、C模块和D模块四种模块组成，其中A模块由Ⅰ外部绝缘壳（1）、下金属插头（2）、上金属插头（3）、Ⅰ金属连接插孔（4）、Ⅰ内部导电芯（5）构成，B模块由Ⅱ外部绝缘壳（6）、上金属插头（3）、Ⅱ金属连接插孔（7）、Ⅰ内部导电芯（5）构成，C模块由Ⅲ外部绝缘壳（8）、下金属插头（2）、Ⅰ金属连接插孔（4）构成，D模块由Ⅳ外部绝缘壳（9）、下金属插头（2）、Ⅰ金属连接插孔（4）、Ⅱ金属连接插孔（7）、Ⅱ内部导电芯（10）构成，所述的D模块中Ⅰ金属连接插孔（4）连接于L型的Ⅱ内部导电芯（10）较长的一边，Ⅱ金属连接插孔（7）连接于L型的Ⅱ内部导电芯（10）较短的一边；所述下金属插头（2）的直径要与标准电流端子的插孔相匹配，用于连接标准电流端子，上金属插头（3）直径与下金属插头（2）相同，用于连接其他模块；所述Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）的上端呈45度抛切，而且两者内径相同均等于上金属插头（3）的直径；所述Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）均可用于连接其它模块或者兼容电流实验线来扩展外回路；任意数量相同或者不同模块可通过上金属插头（3）与Ⅰ金属连接插孔（4）或者Ⅱ金属连接插孔（7）之间的插接方式自由组合形成不同的完整电气连接件，可满足各工作现场不同电流二次回路的短接需要；所述的四种模块的外部绝缘壳，在实际应用中可采用不同颜色以便区分。
2.根据权利要求1所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块中包含的金属插头有两个，分别为下金属插头（2）和上金属插头（3），与下金属插头（2）同轴连接的上面部分是Ⅰ金属连接插孔（4），与上金属插头（3）相连的是Ⅰ内部导电芯（5），Ⅰ内部导电芯（5）同时与Ⅰ金属连接插孔（4）直接连接，实现A模块的两个金属插头之间内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅰ外部绝缘壳（1）包裹，下金属插头（2）、上金属插头（3）和Ⅰ金属连接插孔（4）的上端裸露在Ⅰ外部绝缘壳（1）外。
3.根据权利要求2所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块的下金属插头（2）和上金属插头（3）在同一垂直面内上下错置，错置的高度要大于下金属插头（2）的长度，两个金属插头的轴心间距离等于两个相邻电流二次回路用标准电流端子同一侧插孔的中心孔距。
4.根据权利要求2所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的A模块的Ⅰ外部绝缘壳（1）由垂直分支和倾斜分支组成，其中垂直分支向下延伸到下金属插头（2）与Ⅰ金属连接插孔（4）的连接处，倾斜分支上端水平切齐；所述的垂直分支和倾斜分支呈45度外角形状，这是为了兼顾模块整体长度和模块间的连接要求，既不至于将其插在端子排上外露部分太长影响现场工作，亦要保证模块间连接时有足够的电气接触面积。
5.根据权利要求1所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的B模块与A模块相比缺少了下金属插头（2），并且其Ⅱ金属连接插孔（7）下端被Ⅱ外部绝缘壳（6）封闭，以便与标准电流端子之间相互绝缘，其余部分两者相同。
6.根据权利要求1所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的C模块只有下金属插头（2），与其同轴相连的是Ⅰ金属连接插孔（4）；所述的Ⅰ金属连接插孔（4）的外部覆盖形状相应的Ⅲ外部绝缘壳（8），并且Ⅰ金属连接插孔（4）的上端裸露在外。
7.根据权利要求6所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述C模块的Ⅲ外部绝缘壳（8）上部呈45度抛切，方便与其他模块配合。
8.根据权利要求1所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块中的Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）被L型的Ⅱ内部导电芯（10）连接构成内部电气连接，该内部电气连接由形状相应的Ⅳ外部绝缘壳（9）包裹；所述的D模块中与Ⅰ金属连接插孔（4）同轴线相连的下面部分是下金属插头（2）；所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）的上端，以及下金属插头（2）裸露在Ⅳ外部绝缘壳（9）外，Ⅱ金属连接插孔（7）的下端被Ⅳ外部绝缘壳（9）封闭。
9.根据权利要求8所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块的Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）之间的轴心距离，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯（10）较长一边时，等于单个标准电流端子水平方向两个插孔的中心孔距，当映射到L型的Ⅱ内部导电芯（10）较短一边时，等于相邻标准电流端子同一侧插孔的中心孔距。
10. 根据权利要求9所述的一种成套模块化可组合的标准电流端子短接工具，其特征在于所述的D模块Ⅰ金属连接插孔（4）和Ⅱ金属连接插孔（7）的上端 所呈的抛切方向相反，方便与其他模块配合。
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